如何使用Python通过串行与Arduino Uno通信

通过串行进行python和arduino uno之间的通信，您可以使用Python脚本控制硬件，或将来自Arduino的数据发送到Python进行处理。本教程将指导您建立并使用Python通过串行连接与Arduino Uno进行通信。

你需要什么

带有USB电缆的Arduino Uno
Python安装在您的计算机上（建议3.x版）
安装了Arduino IDE
Python串行通信的库（例如 pyserial)

步骤1：安装所需的软件

1。安装Python

如果您没有安装Python，请从 python.org 并按照安装说明进行操作。

2。安装Arduino IDE

从中下载并安装Arduino IDE arduino.cc.

3。安装催眠库

Python需要通过串行端口进行通信需要A骨。使用以下命令安装它：

pip install pyserial

步骤2：编写和上传Arduino代码

Arduino将通过串行端口发送和接收数据。以下是一个示例草图：

Arduino代码

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Start serial communication at 9600 baud
  while (!Serial);    // Wait for the serial port to connect
  Serial.println("Arduino is ready!");
}

void loop() {
  // Check if data is available on the serial port
  if (Serial.available()) {
    String data = Serial.readString(); // Read the incoming data
    Serial.print("Received: ");
    Serial.println(data); // Echo the data back

    // Optional: Respond based on the received data
    if (data.trim() == "LED_ON") {
      Serial.println("Turning LED on");
    } else if (data.trim() == "LED_OFF") {
      Serial.println("Turning LED off");
    }
  }
}

打开Arduino IDE。
将上述代码粘贴到编辑器中。
选择正确的木板和港口在工具菜单。
点击上传将代码上传到Arduino Uno。

步骤3：编写Python代码

以下是与Arduino通信的python脚本的示例：

Python代码

import serial
import time

# Configure the serial connection
arduino = serial.Serial(port='COM3', baudrate=9600, timeout=1) # Replace 'COM3' with your Arduino's port

def send_data(data):
    print(f"Sending: {data}")
    arduino.write(f"{data}\n".encode()) # Send data to Arduino
    time.sleep(0.1)

    response = arduino.readline().decode().strip() # Read response from Arduino
    if response:
        print(f"Arduino responded: {response}")

if __name__ == "__main__":
    time.sleep(2)  # Wait for Arduino to initialize
    print("Connected to Arduino")

    # Example: Send commands to Arduino
    send_data("LED_ON")
    time.sleep(2)
    send_data("LED_OFF")

    # Close the serial connection
    arduino.close()

步骤4：测试设置

通过USB将Arduino连接到您的计算机。
找到Arduino的端口：
- 在Windows上：检查设备管理器中的端口（例如COM3）。
- 在MacOS/Linux上：使用 ls /dev/tty.* 命令找到正确的端口（例如， /dev/ttyUSB0).
更新 port 在Python脚本中进行价值，以匹配您的Arduino端口。
使用命令运行Python脚本：

python your_script_name.py

观察Python和Arduino在终端和串行显示器中的通信。

Python-Arduino Communication的应用

自动化硬件任务（例如，打开LED，控制电动机）
将传感器数据记录到文件或数据库
使用Python库，例如TKINTER或PYQT，为Arduino Projects创建自定义GUI
将Arduino与IoT平台集成

故障排除

与Arduino无联系：
- 确保在Python脚本中指定正确的端口。
- 验证波特率是否与Arduino草图相匹配。
没有来自Arduino的回应：
- 打开串行连接后添加延迟（time.sleep(2)).
- 确保另一个程序没有使用Arduino（例如，Arduino IDE中的串行监视器）。
Unicodedecodeerror：
- 检查发送/接收的数据的编码。使用 .decode(errors='ignore') 如有必要。